(57)【要約】【課題】磁気ヘッドに確実にヒータを作り込むことができ、ヒータ加熱による熱膨張を利用して磁気ヘッドと媒体面との浮上量を的確に制御することができる磁気ヘッドおよびその製造方法を提供する。【解決手段】ヒータを製造する工程として、基板の表面に二酸化ケイ素層３０を成膜する工程と、該二酸化ケイ素層の表面に、ヒータ形成層としてタンタル層３２、チタン−タングステン層３４、タンタル層３６をこの順に成膜する工程と、該ヒータ形成層の表面に、前記ヒータの平面パターンにしたがってレジスト４０をパターニングして被覆する工程と、該レジストをマスクとして前記ヒータ形成層にイオンミリングを施してヒータ２０をパターン形成する工程と、該ヒータ２０の表面にレジスト４０が被着された状態で、該ヒータの厚さよりも厚く二酸化ケイ素をスパッタリングする工程と、リフトオフにより、前記ヒータ２０の表面から、レジスト４０の外面に被着した二酸化ケイ素層４２とともに前記レジストを除去する工程とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体面との浮上量を制御するヒータを内蔵した磁気ヘッドにおいて、
前記ヒータが、発熱層を挟んで発熱層の両面にタンタル層が設けられて形成され、
前記ヒータと磁気ヘッドを構成する導体部とを電気的に絶縁する絶縁層として、二酸化ケイ素層が設けられていることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】
前記ヒータが、ライトヘッドの下部磁極層と記録用のコイルとの間に設けられ、
前記下部磁極層と前記ヒータとの間と、ヒータの巻き線間に前記絶縁層として二酸化ケイ素層が設けられていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項３】
前記ヒータの表面と該ヒータと同一層に設けられる二酸化ケイ素層の表面とが、均一の高さ面に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の磁気ヘッド。
【請求項４】
前記ヒータと該ヒータと同一層に設けられた二酸化ケイ素層の上層に、アルミナ層が設けらていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の磁気ヘッド。
【請求項５】
請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法であって、前記ヒータを製造する工程として、
基板の表面に二酸化ケイ素層を成膜する工程と、
該二酸化ケイ素層の表面に、ヒータ形成層としてタンタル層、発熱層、タンタル層をこの順に成膜する工程と、
該ヒータ形成層の表面に、前記ヒータの平面パターンにしたがってレジストをパターニングして被覆する工程と、
該レジストをマスクとして前記ヒータ形成層にイオンミリングを施してヒータをパターン形成する工程と、
該ヒータの表面にレジストが被着された状態で、該ヒータの厚さよりも厚く二酸化ケイ素層をスパッタリングする工程と、
リフトオフにより、前記ヒータの表面から、レジストの外面に被着した二酸化ケイ素層とともに前記レジストを除去する工程と
を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記レジストを除去する工程の後に、ヒータの表面とヒータと同一層に形成された二酸化ケイ素層の表面とを均一の高さ面となるように研磨する平坦化工程とを有することを特徴とする請求項５記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項７】
基板の表面にライトヘッドの下部磁極層を形成した後、
下部磁極層の表面に前記二酸化ケイ素層を成膜する工程と、前記ヒータ形成層を形成する工程と、前記レジストをパターニングして被覆する工程と、前記ヒータ形成層の表面にレジストが被着された状態で二酸化ケイ素をスパッタリングする工程と、リフトオフにより前記ヒータの表面から二酸化ケイ素層とともに前記レジストを除去する工程を施して、前記下部磁極層と記録用のコイルとの間にヒータを形成することを特徴とする請求項５記載の磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気ヘッドおよびその製造方法に関し、より詳細には磁気ヘッド（ヘッドスライダー）と媒体との間隔を調節するヒータを備えた磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスク装置では記録密度がきわめて増大しており、これとともに磁気ヘッドと媒体との離間間隔（ヘッド浮上量）が微小になり、磁気ヘッドと媒体との離間距離を高精度に制御することが求められるようになってきた。このように、磁気ヘッドと媒体との離間距離を高精度に制御する方法として、ヘッドスライダーにヒータを内蔵させ、ヒータへの通電を制御してヘッドスライダーの熱膨張量を制御することによって、磁気ヘッドと媒体との離間距離を制御する方法が検討されている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−６３５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ヒータを内蔵させた従来のヘッドスライダーは、ヘッドスライダーの基材にヒータを内蔵し、いわばヘッドスライダー全体の温度を制御してヘッドスライダーの熱膨張量を制御するものである。これに対して、本出願人は、図３に示すように、磁気ヘッドのライトヘッド１０に形成されるコイル１４と下部磁極層１６との間にヒータ２０を配置する構成とし、ヒータ２０への通電を制御することにより、主としてライトヘッド１０の媒体面に対する突出量（熱膨張量）を調節して浮上量を調節する方法を検討している。
【０００４】
図３に示す磁気ヘッドは、再生用のＭＲ素子５を下部シールド層６と上部シールド層７とで挟む配置に設けられたリードヘッド８と、ライトギャップ１１を挟んで配置された下部先端磁極１２および上部磁極１３とを備えるライトヘッド１０とを備える。ライトヘッド１０には下部先端磁極１２と上部磁極１３との間でライト磁界を発生させるためのコイル１４が、下部磁極層１６と上部磁極１３とで挟まれ、連結部１５を中心として巻回するように形成される。
前記ヒータ２０は、この例では連結部１５の後方に、１層目のコイル１４ａと下部磁極層１６との間に、これらと電気的に絶縁して配置される。ヒータ２０はライトヘッド１０の後方に、平面コイル状に巻回して形成される。図は、ヒータ２０の一部を示す。
【０００５】
磁気ヘッドはウエハ基板上に磁性層や絶縁層等を所定パターンで順次積層して形成する。ヒータ２０も磁気ヘッドを形成する従来の成膜工程と同様に、磁気ヘッドの製造工程中に所定のパターンに形成するのであるが、図３に示すように、ヒータ２０は下部磁極層１６とコイル１４ａとの層間に形成するから、ヒータ２０を形成した部位が盛り上がったりするとコイル１４が位置ずれして、正確なコイルパターンに形成できないという問題や、ヒータ２０と絶縁層との密着性が不良であるとヒータ２０が絶縁層から剥離してヒータ２０が腐食するといった問題が生じることが考えられる。
【０００６】
本発明は、これらの課題を解決すべくなされたものであり、磁気ヘッドを構成する磁性層や記録用のコイルと電気的に絶縁して確実にヒータを作り込むことができ、ヒータ加熱による熱膨張を利用して磁気ヘッドと媒体面との浮上量を的確に制御することができる磁気ヘッドおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、媒体面との浮上量を制御するヒータを内蔵した磁気ヘッドにおいて、前記ヒータが、発熱層（チタン−タングステン、ニッケル−カッパー、ニッケルクロム、ニッケル−鉄）を挟んで発熱層（チタン−タングステン、ニッケル−カッパー、ニッケルクロム、ニッケル−鉄）の両面にタンタル層が設けられて形成され、前記ヒータと磁気ヘッドを構成する導体部とを電気的に絶縁する絶縁層として、二酸化ケイ素層が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
また、前記ヒータが、ライトヘッドの下部磁極層と記録用のコイルとの間に設けられ、前記下部磁極層と前記ヒータとの間と、ヒータの巻き線間に前記絶縁層として二酸化ケイ素層が設けられていることを特徴とする。
また、前記ヒータの表面と該ヒータと同一層に設けられる二酸化ケイ素層の表面とが、均一の高さ面に形成されていることにより、磁気ヘッドの磁性層や記録用のコイルを高精度に形成することができる。
また、前記ヒータと該ヒータと同一層に設けられた二酸化ケイ素層の上層に、アルミナ層が設けらていることにより、ヒータと磁気ヘッドを構成する磁性層あるいは記録用のコイルとの電気的絶縁が確実になされる。
【０００９】
また、前記磁気ヘッドの製造方法であって、前記ヒータを製造する工程として、基板の表面に二酸化ケイ素層を成膜する工程と、該二酸化ケイ素層の表面に、ヒータ形成層としてタンタル層、発熱層（チタン−タングステン、ニッケル−カッパー、ニッケルクロム、ニッケル−鉄）、タンタル層をこの順に成膜する工程と、該ヒータ形成層の表面に、前記ヒータの平面パターンにしたがってレジストをパターニングして被覆する工程と、該レジストをマスクとして前記ヒータ形成層にイオンミリングを施してヒータをパターン形成する工程と、該ヒータの表面にレジストが被着された状態で、該ヒータの厚さよりも厚く二酸化ケイ素をスパッタリングする工程と、リフトオフにより、前記ヒータの表面から、レジストの外面に被着した二酸化ケイ素層とともに前記レジストを除去する工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、前記レジストを除去する工程の後に、ヒータの表面とヒータと同一層に形成された二酸化ケイ素層の表面とを均一の高さ面となることを特徴とする。
また、基板の表面にライトヘッドの下部磁極層を形成した後、下部磁極層の表面に前記二酸化ケイ素層を成膜する工程と、前記ヒータ形成層を形成する工程と、前記レジストをパターニングして被覆する工程と、前記ヒータ形成層の表面にレジストが被着された状態で二酸化ケイ素をスパッタリングする工程と、リフトオフにより前記ヒータの表面から二酸化ケイ素層とともに前記レジストを除去する工程を施して、前記下部磁極層と記録用のコイルとの間にヒータを形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る磁気ヘッドおよびその製造方法によれば、ヒータ形成層が発熱層（チタン−タングステン、ニッケル−カッパー、ニッケルクロム、ニッケル−鉄）をタンタル層によって厚さ方向に挟む構成となることから、チタン−タングステンの腐食を防止することができるとともに、発熱層（チタン−タングステン、ニッケル−カッパー、ニッケルクロム、ニッケル−鉄）の膜応力を緩和して、ヒータが絶縁層から剥離することを防止することができる。また、ヒータの絶縁層として二酸化ケイ素層を使用することにより、ヒータからの熱伝導を効果的に抑制して、ＭＲ素子の過熱を防止するとともに、ヒータから熱が逃げることを防止し、ヒータ加熱による熱膨張によって磁気ヘッドが媒体面に突き出す作用を効果的に生じさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面と共に詳細に説明する。
図１は本発明に係る磁気ヘッドの製造方法についての製造工程を示す。なお、本発明に係る磁気ヘッドは、図３に示すように、磁気ヘッドのライトヘッド１０を構成するコイル１４ａと下部磁極層１６との間に、これらと電気的に絶縁してヒータ２０を配置する構成としたものである。ヒータ２０は下部磁極層１６と電気的に絶縁して平面コイル状に形成される。図１は、下部磁極層１６上でヒータ２０を形成する製造工程を示すものであり、図は、平面コイル状に形成されるヒータ２０の一つの巻き線部分の断面を示している。
【００１３】
下部磁極層１６は、基板（Al2O3・TiC）の表面にリードヘッド８を構成する下部シールド層６、ＭＲ素子５、上部シールド層７をこの順に形成した後、たとえばFeNi系の磁性材を電解めっきにより、所定の厚さにして形成する。
図１（ａ）は、基板の表面に下部磁極層１６を形成した後、ヒータ２０の下部磁極層１６に対する電気的な絶縁層として二酸化ケイ素（SiO2）層３０をスパッタリングにより形成し、次いで、タンタル（Ta）、発熱層（TiW、NiCu、NiCr、NiFe）、タンタル（Ta）をこの順に成膜して第１のTa層３２、発熱層３４、第２のTa層３６からなるヒータ形成層を形成した状態を示す。第１のTa層３２、発熱層３４、第２のTa層３６は、いずれもスパッタリングによって形成する。
【００１４】
二酸化ケイ素層３０は、ヒータ２０と下部磁極層１６とを電気的に絶縁するために設ける層であり、１００nm程度の厚さに形成する。
第１のTa層３２、発熱層３４、第２のTa層３６は、ヒータ２０のコイルパターン部（抵抗体部）を形成するためのものであり、本実施形態では、各々５nm、８０nm、５nmの厚さに形成した。
【００１５】
図１（ｂ）は、第１のTa層３２、発熱層３４、第２のTa層３６からなるヒータ形成層をヒータ２０の平面パターンにしたがってパターニングするために、基板の表面をレジスト４０により被覆し、露光および現像操作によりレジスト４０をパターニングして、ヒータ２０となる部位をレジスト４０によって被覆した状態を示す。
レジスト４０をパターニングした後、イオンミリングにより、ヒータ形成層の露出部分、すなわち、ヒータ形成層でレジスト４０によって被覆されていない部位を二酸化ケイ素層３０の表面から除去する。
【００１６】
図１（ｃ）が、第１のTa層３２、発熱層３４、第２のTa層３６からなるヒータ形成層のうち、レジスト４０によって被覆された部位が二酸化ケイ素層３０の表面上に残った状態を示す。レジスト４０によって被覆されている部位がヒータ２０となる部位である。
図１（ｄ）は、ヒータ２０の巻き線の中間部分を絶縁材料によって充填するため、基板表面に向けて二酸化ケイ素をスパッタリングした状態を示す。二酸化ケイ素は、少なくともヒータ２０となる第１のTa層３２、発熱層３４、第２のTa層３６を合わせた厚さ以上の厚さに形成する。二酸化ケイ素をスパッタリングすることにより、ヒータ２０の巻き線の中間に二酸化ケイ素層４２が形成されると同時に、レジスト４０の上面および側面にも二酸化ケイ素層４２が被着形成される。
【００１７】
図２（ａ）は、次に、ヒータ２０の表面に被着しているレジスト４０をリフトオフしてヒータ２０から剥離した状態を示す。リフトオフによりヒータ２０の表面に被着しているレジスト４０を除去すると、レジスト４０の表面および側面に被着していた二酸化ケイ素層４２がレジスト４０とともに除去され、ヒータ２０の巻き線部分の中間に二酸化ケイ素層４２が残る。図２（ａ）は、ヒータ２０の表面と二酸化ケイ素層４２の表面が均一の高さ面に形成された状態を示す。
【００１８】
図２（ｂ）は、ヒータ２０と電気的に絶縁した状態でライトヘッド１０のコイル１４を形成するために、基板の表面にアルミナをスパッタリングしてアルミナ層４４を形成した状態である。
基板の表面をアルミナ層４４により被覆した後、基板の表面にレジスト４６を被着形成し、ライトヘッド１０に形成するコイル１４のパターンにしたがってレジスト４６を露光および現像し、コイル１４の平面パターンにしたがってレジスト４６に凹溝４６ａを形成する。
図２（ｃ）は、電解銅めっきにより凹溝４６ａ内にコイル１４の導体部となる銅めっき４８を盛り上げて形成した状態を示す。図２（ｄ）は、レジスト４６を除去した後、アルミナをスパッタリングして、隣り合ったコイル１４の中間にアルミナ５０を充填した状態を示している。
【００１９】
このように、下部磁極層１６およびコイル１４と電気的に絶縁するための絶縁層として二酸化ケイ素層３０とアルミナ層４４とを形成した後は、従来の磁気ヘッドの製造工程において、下部先端磁極１２、上部磁極１３、ライトギャップ１１、コイル１４等を備えるライトヘッド１０の製造工程をそのまま適用する。
本実施形態においては、ヒータ２０を製造する工程において、ヒータ２０とヒータ２０のコイル間を充填する二酸化ケイ素層４２とが均一面に形成されるから、ヒータ２０が形成された部位が部分的に膨出するといった形態になることがなく、したがってコイル１４を高精度に形成することができる。
【００２０】
また、本実施形態においては、ヒータ２０を、発熱層３４を、第１のTa層３２と第２のTa層３６とによって厚さ方向に挟む配置としたことにより、発熱層３４が外部に露出しない状態になる。したがって、腐食しやすい発熱層３４が外部環境によって侵されることがなくなり、磁気ヘッドとしての信頼性を向上させることができる。また、タンタルによって発熱層を挟む配置とすることにより、発熱層の膜応力をタンタルによって緩和することができ、ヒータ２０が絶縁層から剥離しやすくなることを防止することができる。
【００２１】
また、本実施形態においては、ヒータ２０の下地層となる絶縁層を、アルミナよりも熱伝導度の低い二酸化ケイ素層３０とし、ヒータ２０のコイル間についても二酸化ケイ素層４２によって充填したことにより、絶縁層にアルミナを使用する場合にくらべてヒータ２０からの熱伝導を抑制することができる。このようにヒータ２０からの熱伝導を抑制することによって、ヒータ２０からＴＭＲ素子への熱伝導を抑制することができ、比較的熱に弱いＴＭＲ素子の特性を劣化させないようにすることができる。
また、ヒータ２０からの熱伝導が抑制されることにより、ヒータ２０から熱が逃げなくなり、ヒータ２０の熱による熱膨張作用によってライトヘッド１０の突き出し作用が効果的に発揮されるようになる。
【００２２】
なお、上記実施形態の磁気ヘッドは、第１層目のコイル１４ａと下部磁極層１６との間にヒータ２０を配置する構成としたものであるが、ヒータ２０を配置する位置は上記実施形態における位置に限定されるものではない。たとえば、図３に示す磁気ヘッドのように、ライトヘッドとして２層構成のコイルあるいは３層構成以上の複数層のコイルを備える製品の場合には、第１層と第２層のコイル間、上層のコイルと上部磁極との間にヒータを配置するといったことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る磁気ヘッドの製造工程を示す説明図である。
【図２】本発明に係る磁気ヘッドの製造工程を示す説明図である。
【図３】ヒータを備えた磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
５  ＭＲ素子
８  リードヘッド
１０  ライトヘッド
１２  下部先端磁極
１３  上部磁極
１４、１４ａ  コイル
１６  下部磁極層
２０  ヒータ
３０  二酸化ケイ素層
３２  第１のTa層
３４  発熱層
３６  第２のTa層
４０  レジスト
４２  二酸化ケイ素層
４４  アルミナ層
４６  レジスト
４８  銅めっき
５０  アルミナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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